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P53的功能及其在癌症中的作用

P53的功能及其在癌症中的作用
p53 是一種腫瘤抑制蛋白和轉錄因子,可調控細胞分裂,阻止DNA 突變或受損的細胞進行分裂並通過轉錄調控向這些細胞傳導凋亡信號,從而阻止腫瘤形成。

它可以對細胞應激或DNA損傷作出響應,激活多種轉錄靶標。p53可協調多種反應,包括細胞週期阻滯、DNA修復、代謝改變、抗氧化作用、抗血管生成作用、自噬、衰老和凋亡( Bieging et al., 2014 )。

細胞週期阻滯

p53可以通過多種方式抑制細胞週期進程。其中之一是上調p21表達。隨後,p21蛋白結合細胞週期蛋白E/Cdk2和D/Cdk4,導致細胞週期G1期阻滯( Wade-Harper et al., 1993 )。p53還可以與其他p53靶基因結合,如14-3-3σ( Martín-Caballero et al., 2001 )和cdc25C ( Clair et al., 2004 ),將細胞週期阻滯在G2/M期。

DNA修復

p53可阻滯細胞週期,支持修復機制的運作,並直接激活修復機制,進而在DNA修復中發揮一定的作用( Williams et al., 2016 )。p53通常被稱為“基因組衛士”,因為它會不斷檢查基因組中的DNA損傷跡象,例如雙鏈斷裂。p53在多種不同類型的DNA修復中也發揮著積極的作用,包括核苷酸切除修復、鹼基切除修復、錯配修復和非同源末端連接( Williams et al.,2016 )。

p53基因突變與癌症

TP53(編碼p53的基因)突變是癌症中最常見的基因突變,在超過50%的腫瘤中喪失部分或全部功能( Perri et al.,2016 )。p53突變為腫瘤細胞提供了選擇性優勢,使其能夠避開細胞週期檢查點,避免凋亡和衰老,並在正常細胞無法增值的條件下增殖( Pascual et al., 2019 )。
p53蛋白結構
p53蛋白是由393個氨基酸組成的四鏈四聚體,具有生物活性。每條鏈都有多個域。N端有兩個不同的反式激活結構域(TADI和TADII)、一個核輸出信號(NES),後接富含脯氨酸的結構域(PD)和DNA結合結構域(DBD)( Wang et al., 1994 )。

TADI(殘基1–42)和TADII(殘基43–62)對p53的調控至關重要,因為它們為轉錄機制和負調控因子MDM2提供了結合位點。DBD(殘基102-292)對p53的轉錄活性至關重要。它包含p53共計5個保守區域中的4個。OD(殘基323–356)促使p53形成四聚體,後者形成兩個二聚體中的一個二聚體( Khoury et al., 2011 )。

C 端有一個寡聚域(OD)、三個核定位信號(NLS)、一個NES 和一個富含賴氨酸的調節域(RD)。三個NLS 簇與特定受體結合,介導蛋白的核定位,促使p53 選擇性地通過核孔複合體。

C端NES是一個高度保守的區域,有證據表明其對p53的核輸出至關重要。p53通過核質穿梭調節其轉錄功能需要NLS和NES區域( Inoue et al., 2002 )。
p53的MDM2調控
MDM2是負責野生型細胞中p53降解的E3泛素連接酶。p53可以誘導MDM2的表達,從而創建p53/MDM2反饋環。約17%的腫瘤表現出mdm2基因擴增,導致p53水平降低,因此患者的預後差。因此,MDM2-p53相互作用成為癌症治療的關鍵靶標( Nag et al., 2013 )。

MDM2研究工具:



                             MDM2

抗體

                             MDM2 (2A10) 抗體



                             MDM2 (p-S166) 抗體

p53的翻譯後修飾
細胞面臨壓力時,p53泛素化受到抑制,p53在細胞核中積累,並通過翻譯後修飾(包括磷酸化和乙酰化)活化並保持穩定( Dai et al., 2010 )。

這裡我們重點介紹這些翻譯後修飾(磷酸化和乙酰化)及其在p53 應激反應中的作用。

p53磷酸化

為響應細胞應激,p53會迅速磷酸化。p53含有多個絲氨酸和蘇氨酸殘基,可作為蛋白激酶的磷酸化位點( Dai et al., 2010 )。其蛋白激酶包括ATM/ATR、Chk1/Chk2、CK1、CK2、PKC、CDK1/2、DNA-PK、HIPK2、ERK2、p38和JNK。

p53磷酸化研究工具:



氨基酸

推薦抗體

應用

S15

p53 (p-S15) 抗體

IHC-Fr,ICC / IF,IHC-P,WB,IP

S20

p53 (p-S20) 抗體

WB,IP,斑點印跡

S33

p53 (p-S33) 抗體

點印跡,WB,ICC / IF

S37

p53 (p-S37) 抗體

點印跡,WB

S46

p53 (p-S46) 抗體

WB,IP,IHC-P,ICC / IF

p53乙酰化

遇到γ射線和紫外線時,p300/CBP和P300/CBP相關因子(PCAF)特異性乙酰化p53;在DNA損傷情況下,TIP60和hMOF乙酰化p53。p53的乙酰化可增強p53與DNA的結合,有助於招募共激活因子,並通過MDM2抑制其泛素化,從而穩定p53 ( Dai et al., 2010 )。

p53乙酰化研究工具:

氨基酸

推薦抗體

應用

K370

p53 (乙酰化K370) 抗體

流式細胞,ICC / IF,IP,WB

K373

p53 (乙酰化K373) 抗體

流式細胞儀,ICC / IF,IHC-P,WB

K381

p53 (乙酰化K381) 抗體

ELISA,ICC / IF,IHC-P,WB

K382

p53 (乙酰化K382) 抗體

流式細胞儀,ICC / IF,WB
p53抗體組合套裝:全面、特異
使用抗體組合套裝,檢測多種p53 修飾以及突變p53。該組合包含重組單克隆抗體,具有高特異性且批次間差異極小。

該組合(ab219089 )中的抗體包括:

total-p53小鼠單抗[DO-1] (ab1101 )

用CRISPR/Cas9 介導的p53敲除細胞(HAP1)進行了敲除驗證
經ChIP、ICC/IF、ELISA、IHC-P、IHC-Fr、免疫沉澱、western blot、流式細胞術驗證
與人p53 反應
超過71 次引用
突變-p53重組兔單抗[Y5] (ab32049 )

癌症進程標誌物
經ICC/IF、western blot、IHC-P、流式細胞術、免疫沉澱驗證
與人突變-p53 反應
超過29次引用
p53 (p-S20 )重組兔單抗[EPR2156(2)] (ab157454 )

經western blot、免疫沉澱和斑點印跡法驗證
反應性為人
p53 (p-S46 )重組兔單抗[EP42Y] (ab76242)

經western blot、免疫沉澱、IHC-P、ICC/IF 驗證
反應性為人
超過8次引用
p53 (p-S392 )重組兔單抗[EP155Y] (ab33889)

紫外線(無γ 射線)照射後,p53的392位絲氨酸被磷酸化
經斑點印跡法、WB、IHC-P 和IP 驗證
反應性為人、小鼠和兔
超過3次引用
p53 (乙酰化K382 )重組兔單抗[EPR358(2)] (ab75754)

經western blot、ICC/IF 和流式細胞術驗證
反應性為人
超過18次引用
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